吕　高，赵巧娥，章伟明

（山西大学，太原　030013）

空间电压矢量控制算法的改进与仿真*

吕高，赵巧娥，章伟明

（山西大学，太原030013）

首先详细分析了空间电压矢量调制（SVPWM）的工作原理，在3/2坐标变换的基础上，提出来用Uβ值的正负和合成电压矢量与Uα轴夹角的余弦值来判断扇区的新算法，最后以异步电机为控制对象，在MATLAB仿真软件上对控制电路和主电路进行仿真验算，仿真结果表明算法准确，电机转速平稳，波动小。

SVPWM，扇区判断，MATLAB

0　引言

SPWM（正弦波脉宽调制）控制主要是使变频器的输出电压尽量接近正弦波，而SVPWM（空间矢量脉宽调制）则是把逆变器和交流电动机视为一体，用圆形旋转磁场作为目标来控制逆变器工作［1］。

SVPWM控制与SPWM控制相比电压利用率高，谐波少。在高性能异步电机控制系统中的输出脉宽调制方式中大多采用SVPWM控制［2］。

SVPWM控制算法比较复杂［3］，主要包括扇区判断、基本矢量作用时间计算、三相作用时间计算和PWM调制4部分。本文的创新点主要是：①在扇区判断方法中提出了在两相坐标系（α、β坐标系）中采用β轴上电压的正负和电压合成矢量与α轴夹角的余弦值综合判断的新方法；②分别优化了每个扇区中三相作用时间。

1　SVPWM算法实现及仿真

图1　三相逆变主电路

图1为三相逆变主电路，每相上桥臂导通记为1，下桥臂导通记为0，每相的上下桥臂是互补通断。

图2　逆变器空间矢量图

图2为逆变器空间矢量图，在每一个周期里，一共有8个基本的电压矢量，其中非零矢量6个，分别为u1～u6，零矢量2个，分别为u0和u7。……